【剑指の精选】热门字符串模拟

## 题目描述这是 LeetCode 上的 **[剑指 Offer 20. 表示数值的字符串](https://leetcode.cn/problems/biao-shi-shu-zhi-de-zi-fu-chuan-lcof/solution/gong-shui-san-xie-chang-gui-zi-fu-chuan-sduvz/)** ，难度为 **中等**。 Tag : 「模拟」请实现一个函数用来判断字符串是否表示数值（包括整数和小数）。 **数值**（按顺序）可以分成以下几个部分： 1. 若干空格 2. 一个小数或者整数 3. （可选）一个 `'e'` 或 `'E'` ，后面跟着一个整数 4. 若干空格 **小数**（按顺序）可以分成以下几个部分： 1. （可选）一个符号字符（`'+'` 或 `'-'`） 2. 下述格式之一： 1. 至少一位数字，后面跟着一个点 `'.'` 2. 至少一位数字，后面跟着一个点 `'.'` ，后面再跟着至少一位数字 3. 一个点 `'.'` ，后面跟着至少一位数字 **整数**（按顺序）可以分成以下几个部分： 1. （可选）一个符号字符（`'+'` 或 `'-'`） 2. 至少一位数字部分数值列举如下： * `["+100", "5e2", "-123", "3.1416", "-1E-16", "0123"]` 部分非数值列举如下： * `["12e", "1a3.14", "1.2.3", "+-5", "12e+5.4"]` 示例 1： ``` 输入：s = "0" 输出：true ``` 示例 2： ``` 输入：s = "e" 输出：false ``` 示例 3： ``` 输入：s = "." 输出：false ``` 示例 4： ``` 输入：s = " .1 " 输出：true ``` 提示： * $1 <= s.length <= 20$ * `s` 仅含英文字母（大写和小写），数字（`0-9`），加号 `'+'`，减号 `'-'` ，空格 `' '` 或者点 `'.'` 。 ## 模拟我们对题面中的「数值」、「小数」和「整数」进行重新定义。 * 整数：可以有 `'+'` 或 `'-'`，但不能同时存在；且至少有一个数字 * 小数：可以有 `'+'` 或 `'-'`，但不能同时存在；有 `.`，且 `.` 的两边至少有一个数字 * 数值：前后可以有连续段的空格，其余位置则不能有；可以有 `E/e`，但最多只能有一个，同时 `E/e` 分割的左边可以是「整数」或「小数」，右边则只能是「整数」根据上面的重新定义，再来设计我们的基本处理流程： * 将 `s` 两端的连续段空格进行去除，得到不该含有空格的核心串，若核心串为空，则返回 `False`； * 将所有的小写 `e` 切换为 `E` * 从前往后，找到第一个 `E` 的所在位置 `idx`，根据是否有 `E` 进行分情况讨论： * 若没有 `E`（即 `idx = n`），判断整个核心串是否为「整数」或「小数」 * 若有 `E`（即 `idx < n`），判断以 `E` 为分割的左半部分是否为「整数」或「小数」，判断以 `E` 为分割的右半部分是否「整数」 Java 代码： ```Java class Solution { public boolean isNumber(String s) { int n = s.length(), l = 0, r = n - 1; while (l < n && s.charAt(l) == ' ') l++; while (r >= 0 && s.charAt(r) == ' ') r--; if (l > r) return false; s = s.substring(l, r + 1).replace('e', 'E'); n = s.length(); int idx = 0; while (idx < n && s.charAt(idx) != 'E') idx++; if (idx == n) { return check(s, true); } else { return check(s.substring(0, idx), true) && check(s.substring(idx + 1), false); } } boolean check(String s, boolean isDecimal) { if (s.equals(".") || s.equals("")) return false; int n = s.length(); for (int i = 0, cnt = 0; i < n; i++) { char c = s.charAt(i); if (c == '+' || c == '-') { if (i != 0 || i == n - 1) return false; } else if (c == '.') { if (!isDecimal) return false; if (cnt != 0) return false; boolean a = i - 1 >= 0 && Character.isDigit(s.charAt(i - 1)); boolean b = i + 1 < n && Character.isDigit(s.charAt(i + 1)); if (!(a || b)) return false; cnt++; } else if (!Character.isDigit(c)) return false; } return true; } } ``` C++ 代码： ```C++ class Solution { public: bool isNumber(string s) { int n = s.length(), l = 0, r = n - 1; while (l < n && s[l] == ' ') l++; while (r >= 0 && s[r] == ' ') r--; if (l > r) return false; s = s.substr(l, r - l + 1); for (char& c : s) { if (c == 'e') c = 'E'; } n = s.length(); int idx = 0; while (idx < n && s[idx] != 'E') idx++; if (idx == n) { return check(s, true); } else { return check(s.substr(0, idx), true) && check(s.substr(idx + 1), false); } } bool check(string s, bool isDecimal) { if (s == "." || s == "") return false; int n = s.length(); for (int i = 0, cnt = 0; i < n; i++) { char c = s[i]; if (c == '+' || c == '-') { if (i != 0 || i == n - 1) return false; } else if (c == '.') { if (!isDecimal) return false; if (cnt != 0) return false; bool a = i - 1 >= 0 && isdigit(s[i - 1]); bool b = i + 1 < n && isdigit(s[i + 1]); if (!(a || b)) return false; cnt++; } else if (!isdigit(c)) return false; } return true; } }; ``` Python 代码： ```Python class Solution: def isNumber(self, s: str) -> bool: n, l, r = len(s), 0, len(s) - 1 while l < n and s[l] == ' ': l += 1 while r >= 0 and s[r] == ' ': r -= 1 if l > r: return False s = s[l:r + 1].replace('e', 'E') n, idx = len(s), 0 while idx < n and s[idx] != 'E': idx += 1 if idx == n: return self.check(s, True) else: return self.check(s[:idx], True) and self.check(s[idx + 1:], False) def check(self, s: str, is_decimal: bool) -> bool: if s == "." or s == "": return False n, cnt = len(s), 0 for i in range(n): c = s[i] if c == '+' or c == '-': if i != 0 or i == n - 1: return False elif c == '.': if not is_decimal: return False if cnt != 0: return False a = i - 1 >= 0 and s[i - 1].isdigit() b = i + 1 < n and s[i + 1].isdigit() if not (a or b): return False cnt += 1 elif not c.isdigit(): return False return True ``` TypeScript 代码： ```TypeScript function isNumber(s: string): boolean { let n = s.length, l = 0, r = n - 1; while (l < n && s.charAt(l) === ' ') l++; while (r >= 0 && s.charAt(r) === ' ') r--; if (l > r) return false; s = s.substring(l, r + 1).replace(/e/g, 'E'); n = s.length; let idx = 0; while (idx < n && s.charAt(idx) !== 'E') idx++; if (idx === n) { return check(s, true); } else { return check(s.substring(0, idx), true) && check(s.substring(idx + 1), false); } } function check(s: string, isDecimal: boolean): boolean { if (s === '.' || s === '') return false; const n = s.length; for (let i = 0, cnt = 0; i < n; i++) { const c = s.charAt(i); if (c === '+' || c === '-') { if (i !== 0 || i === n - 1) return false; } else if (c === '.') { if (!isDecimal) return false; if (cnt !== 0) return false; const a = i - 1 >= 0 && /\d/.test(s.charAt(i - 1)); const b = i + 1 < n && /\d/.test(s.charAt(i + 1)); if (!(a || b)) return false; cnt++; } else if (!/\d/.test(c)) return false; } return true; } ``` * 时间复杂度：$O(n)$ * 空间复杂度：$O(1)$ ## 最后这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 `剑指 Offer 20` 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码，我建立了相关的仓库：https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。在仓库地址里，你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。更多更全更热门的「笔试/面试」相关资料可访问排版精美的 [合集新基地](https://www.acoier.com/archives/) 🎉🎉 本文由[mdnice](https://mdnice.com/?platform=6)多平台发布

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